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티끌 플라즈마플라즈마가 포함하고 있는 나노미터 또는 마이크로미터 크기의 입자이다. 티끌 플라즈마는 하전되어 있을 수도 있고 입자는 플라즈마처럼 행동할 것이다. 티끌 플라즈마는 큰 입자 형태를 띠는 알갱이 플라즈마가 될 것이다. 티끌 플라즈마는, 입자의 존재가 다른 현상을 이끌어내는 하전된 입자 평형상태로 대체되기 때문에 흥미롭다. 그것은 현재 연구되는 분야이다. 알갱이 끼리의 정전기적 결합이 넓은 영역에 걸쳐 변할 수 있으므로 티끌 플라즈마의 상태는 약하게 결합된 가스상태에서 결정을 띤 상태로 바뀔 수 있다.

특성편집

플라즈마 안의 티끌의 온도는 환경에 따라 꽤 다를 수 있다. 예를 들면,

티끌 플라즈마 조성 온도
티끌 온도 10 K
분자 온도 100 K
이온 온도 1,000 K
전자 온도 10,000 K

먼지 입자의 전위는 대략 1~10v(양전위 또는 음전위)이다. 전위는 일반적으로 음전위인데 전자가 이온보다 유동성이 있기 때문이다. 만약 전자가 티끌 알갱이로 변하는 것이 상대론적이라면 티끌은 수 kv로 바뀌게 될 것이다. 음전위를 감소시키는 경향이 있는 장전자방출은 입자의 작은 크기로 인해 중요하게 여겨질 수 있다. 광전자 효과와 양이온의 충돌은 실제로 티끌 입자의 양전위로 된다.

동역학편집

플라즈마 내의 고체 입자의 움직임은 이온과 전자에 대한 운동방정식에 따른다.

 

단, m, q는 질량과 입자의 전하이고, g는 중력가속도, mvcv는 점성에 의하며, f는 복사압을 포함한 모든 힘을 기술한다. q (E + v x B) 는 로렌츠힘인데, E는 전기장, v는 속도, B는 자기장이다. 입자의 크기에 따른 다음 네 분류가 있다.

  1. 매우 작은 입자. 단, q (E + v × B) 는 mg보다 월등히 크다.
  2. 작은 알갱이. 단, q/m ≈ √G이고 플라즈마는 이 동역학에서 주된 역할을 한다.
  3. 큰 알갱이. 단, 전자기에 관한 항목은 무시해도 좋고, 입자는 알갱이처럼 여겨진다. 그들의 운동은 중력과 점성에 의해 결정된다. 그리고 운동방적식은 mvcv = mg가 된다.
  4. 큰 고체. 센티미터, 미터 크기의 물체에서 점성은 영향력 있는 섭동에 의해 일어날 것이고 그것은 궤도를 바꿀 것이다. 킬로미터 크기(또는 그 이상)의 물체에서는 중력과 관성이 운동을 지배할 것이다.